package org.framework.superutil.j2se;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Random;
import java.util.TreeMap;

/**
 * 数组相关的工具类
 */
public class ArrayUtil {

    /**
     * 获取一个double类型的数字的小数位有多长
     * @param dd
     * @return
     */
    public static int doueleBitCount(double dd){
        String temp = String.valueOf(dd);
        int i = temp.indexOf(".");
        if(i > -1){
            return temp.length()-i -1;
        }
        return 0;

    }

    public static Integer[] doubleBitCount(double[] arr){
        Integer[] len = new Integer[arr.length];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            len[i] = doueleBitCount(arr[i]);
        }
        return len;
    }
    
    /**  
     * 排序算法的分类如下：  
     * 1.插入排序（直接插入排序、折半插入排序、希尔排序）；  
     * 2.交换排序（冒泡泡排序、快速排序）；  
     * 3.选择排序（直接选择排序、堆排序）；   
     * 4.归并排序；   
     * 5.基数排序。  
     *  
     * 关于排序方法的选择：  
     * (1)若n较小(如n≤50)，可采用直接插入或直接选择排序。  
     * (2)若文件初始状态基本有序(指正序)，则应选用直接插人、冒泡或随机的快速排序为宜；  
     * (3)若n较大，则应采用时间复杂度为O(nlgn)的排序方法：快速排序、堆排序或归并排序。  
     *  
     */    
         
      /**  
      * 交换数组中两元素  
      *  
      * @since 1.1  
      * @param ints  
      *            需要进行交换操作的数组  
      * @param x  
      *            数组中的位置1  
      * @param y  
      *            数组中的位置2  
      * @return 交换后的数组  
      */    
     public static int[] swap(int[] ints, int x, int y) {    
         int temp = ints[x];    
         ints[x] = ints[y];    
         ints[y] = temp;    
         return ints;    
     }    
     
     /**  
      * 冒泡排序 方法：相邻两元素进行比较 性能：比较次数O(n^2),n^2/2；交换次数O(n^2),n^2/4  
      *  
      * @since 1.1  
      * @param source  
      *            需要进行排序操作的数组  
      * @return 排序后的数组  
      */    
     public static int[] bubbleSort(int[] source) {    
         for (int i = 1; i < source.length; i++) {    
             for (int j = 0; j < i; j++) {    
                 if (source[j] > source[j + 1]) {    
                     swap(source, j, j + 1);    
                 }    
             }    
         }    
         return source;    
     }    
     
     /**  
      * 直接选择排序法 方法：每一趟从待排序的数据元素中选出最小（或最大）的一个元素， 顺序放在已排好序的数列的最后，直到全部待排序的数据元素排完。  
      * 性能：比较次数O(n^2),n^2/2 交换次数O(n),n  
      * 交换次数比冒泡排序少多了，由于交换所需CPU时间比比较所需的CUP时间多，所以选择排序比冒泡排序快。  
      * 但是N比较大时，比较所需的CPU时间占主要地位，所以这时的性能和冒泡排序差不太多，但毫无疑问肯定要快些。  
      *  
      * @since 1.1  
      * @param source  
      *            需要进行排序操作的数组  
      * @return 排序后的数组  
      */    
     public static int[] selectSort(int[] source) {    
     
         for (int i = 0; i < source.length; i++) {    
             for (int j = i + 1; j < source.length; j++) {    
                 if (source[i] > source[j]) {    
                     swap(source, i, j);    
                 }    
             }    
         }    
         return source;    
     }    
     
     /**  
      * 插入排序 方法：将一个记录插入到已排好序的有序表（有可能是空表）中,从而得到一个新的记录数增1的有序表。 性能：比较次数O(n^2),n^2/4  
      * 复制次数O(n),n^2/4 比较次数是前两者的一般，而复制所需的CPU时间较交换少，所以性能上比冒泡排序提高一倍多，而比选择排序也要快。  
      *  
      * @since 1.1  
      * @param source  
      *            需要进行排序操作的数组  
      * @return 排序后的数组  
      */    
     public static int[] insertSort(int[] source) {    
     
         for (int i = 1; i < source.length; i++) {    
             for (int j = i; (j > 0) && (source[j] < source[j - 1]); j--) {    
                 swap(source, j, j - 1);    
             }    
         }    
         return source;    
     }    
     
     /**  
      * 快速排序 快速排序使用分治法（Divide and conquer）策略来把一个序列（list）分为两个子序列（sub-lists）。 步骤为：  
      * 1. 从数列中挑出一个元素，称为 "基准"（pivot）， 2.  
      * 重新排序数列，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面  
      * （相同的数可以到任一边）。在这个分割之后，该基准是它的最后位置。这个称为分割（partition）操作。 3.  
      * 递归地（recursive）把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。  
      * 递回的最底部情形，是数列的大小是零或一，也就是永远都已经被排序好了  
      * 。虽然一直递回下去，但是这个算法总会结束，因为在每次的迭代（iteration）中，它至少会把一个元素摆到它最后的位置去。  
      *  
      * @since 1.1  
      * @param source  
      *            需要进行排序操作的数组  
      * @return 排序后的数组  
      */    
     public static int[] quickSort(int[] source) {    
         return qsort(source, 0, source.length - 1);    
     }    
     
     /**  
      * 快速排序的具体实现，排正序  
      *  
      * @since 1.1  
      * @param source  
      *            需要进行排序操作的数组  
      * @param low  
      *            开始低位  
      * @param high  
      *            结束高位  
      * @return 排序后的数组  
      */    
     private static int[] qsort(int source[], int low, int high) {    
         int i, j, x;    
         if (low < high) {    
             i = low;    
             j = high;    
             x = source[i];    
             while (i < j) {    
                 while (i < j && source[j] > x) {    
                     j--;    
                 }    
                 if (i < j) {    
                     source[i] = source[j];    
                     i++;    
                 }    
                 while (i < j && source[i] < x) {    
                     i++;    
                 }    
                 if (i < j) {    
                     source[j] = source[i];    
                     j--;    
                 }    
             }    
             source[i] = x;    
             qsort(source, low, i - 1);    
             qsort(source, i + 1, high);    
         }    
         return source;    
     }    
     ///////////////////////////////////////////////    
     //排序算法结束    
     //////////////////////////////////////////////    
     /**  
      * 二分法查找 查找线性表必须是有序列表  
      *  
      * @since 1.1  
      * @param source  
      *            需要进行查找操作的数组  
      * @param key  
      *            需要查找的值  
      * @return 需要查找的值在数组中的位置，若未查到则返回-1  
      */    
     public static int binarySearch(int[] source, int key) {    
         int low = 0, high = source.length - 1, mid;    
         while (low <= high) {    
             mid = (low + high) >>> 1;    
             if (key == source[mid]) {    
                 return mid;    
             } else if (key < source[mid]) {    
                 high = mid - 1;    
             } else {    
                 low = mid + 1;    
             }    
         }    
         return -1;    
     }    
     
     /**  
      * 反转数组  
      *  
      * @since 1.1  
      * @param source  
      *            需要进行反转操作的数组  
      * @return 反转后的数组  
      */    
     public static int[] reverse(int[] source) {    
         int length = source.length;    
         int temp = 0;    
         for (int i = 0; i < length>>1; i++) {    
             temp = source[i];    
             source[i] = source[length - 1 - i];    
             source[length - 1 - i] = temp;    
         }    
         return source;    
     }    
    /**  
     * 在当前位置插入一个元素,数组中原有元素向后移动;  
     * 如果插入位置超出原数组，则抛IllegalArgumentException异常  
     * @param array  
     * @param index  
     * @param insertNumber  
     * @return  
     */    
     public static int[] insert(int[] array, int index, int insertNumber) {    
         if (array == null || array.length == 0) {    
             throw new IllegalArgumentException();    
         }    
         if (index-1 > array.length || index <= 0) {    
             throw new IllegalArgumentException();    
         }    
         int[] dest=new int[array.length+1];    
         System.arraycopy(array, 0, dest, 0, index-1);    
         dest[index-1]=insertNumber;    
         System.arraycopy(array, index-1, dest, index, dest.length-index);    
         return dest;    
     }    
         
     /**  
      * 整形数组中特定位置删除掉一个元素,数组中原有元素向前移动;  
      * 如果插入位置超出原数组，则抛IllegalArgumentException异常  
      * @param array  
      * @param index  
      * @return  
      */    
     public static int[] remove(int[] array, int index) {    
         if (array == null || array.length == 0) {    
             throw new IllegalArgumentException();    
         }    
         if (index > array.length || index <= 0) {    
             throw new IllegalArgumentException();    
         }    
         int[] dest=new int[array.length-1];    
         System.arraycopy(array, 0, dest, 0, index-1);    
         System.arraycopy(array, index, dest, index-1, array.length-index);    
         return dest;    
     }    
     /**  
      * 2个数组合并，形成一个新的数组  
      * @param array1  
      * @param array2  
      * @return  
      */    
     public static int[] merge(int[] array1,int[] array2) {    
         int[] dest=new int[array1.length+array2.length];    
         System.arraycopy(array1, 0, dest, 0, array1.length);    
         System.arraycopy(array2, 0, dest, array1.length, array2.length);    
         return dest;    
     }    
     
 /**  
      * 数组中有n个数据，要将它们顺序循环向后移动k位，  
      * 即前面的元素向后移动k位，后面的元素则循环向前移k位，  
      * 例如，0、1、2、3、4循环移动3位后为2、3、4、0、1。  
      * @param array  
      * @param offset  
      * @return  
      */    
     public static int[] offsetArray(int[] array,int offset){    
         int length = array.length;      
         int moveLength = length - offset;     
         int[] temp = Arrays.copyOfRange(array, moveLength, length);    
         System.arraycopy(array, 0, array, offset, moveLength);      
         System.arraycopy(temp, 0, array, 0, offset);    
         return array;    
     }    
     /**  
      * 随机打乱一个数组  
      * @param list  
      * @return  
      */    
     public static List shuffle(List list){    
         java.util.Collections.shuffle(list);    
         return list;    
     }    
     
     /**  
      * 随机打乱一个数组  
      * @param array  
      * @return  
      */    
     public int[] shuffle(int[] array) {    
         Random random = new Random();    
         for (int index = array.length - 1; index >= 0; index--) {    
             // 从0到index处之间随机取一个值，跟index处的元素交换    
             exchange(array, random.nextInt(index + 1), index);    
         }    
         return array;    
     }    
     
     // 交换位置    
     private void exchange(int[] array, int p1, int p2) {    
         int temp = array[p1];    
         array[p1] = array[p2];    
         array[p2] = temp;    
     }    
 /**  
      * 对两个有序数组进行合并,并将重复的数字将其去掉  
      *   
      * @param a：已排好序的数组a  
      * @param b：已排好序的数组b  
      * @return 合并后的排序数组  
      */    
     private static List<Integer> mergeByList(int[] a, int[] b) {    
         // 用于返回的新数组，长度可能不为a,b数组之和，因为可能有重复的数字需要去掉    
         List<Integer> c = new ArrayList<Integer>();    
         // a数组下标    
         int aIndex = 0;    
         // b数组下标    
         int bIndex = 0;    
         // 对a、b两数组的值进行比较，并将小的值加到c，并将该数组下标+1，    
         // 如果相等，则将其任意一个加到c，两数组下标均+1    
         // 如果下标超出该数组长度，则退出循环    
         while (true) {    
             if (aIndex > a.length - 1 || bIndex > b.length - 1) {    
                 break;    
             }    
             if (a[aIndex] < b[bIndex]) {    
                 c.add(a[aIndex]);    
                 aIndex++;    
             } else if (a[aIndex] > b[bIndex]) {    
                 c.add(b[bIndex]);    
                 bIndex++;    
             } else {    
                 c.add(a[aIndex]);    
                 aIndex++;    
                 bIndex++;    
             }    
         }    
         // 将没有超出数组下标的数组其余全部加到数组c中    
         // 如果a数组还有数字没有处理    
         if (aIndex <= a.length - 1) {    
             for (int i = aIndex; i <= a.length - 1; i++) {    
                 c.add(a[i]);    
             }    
             // 如果b数组中还有数字没有处理    
         } else if (bIndex <= b.length - 1) {    
             for (int i = bIndex; i <= b.length - 1; i++) {    
                 c.add(b[i]);    
             }    
         }    
         return c;    
     }    
     /**  
      * 对两个有序数组进行合并,并将重复的数字将其去掉  
      * @param a:已排好序的数组a  
      * @param b:已排好序的数组b  
      * @return合并后的排序数组,返回数组的长度=a.length + b.length,不足部分补0  
      */    
     private static int[] mergeByArray(int[] a, int[] b){    
         int[] c = new int[a.length + b.length];    
     
         int i = 0, j = 0, k = 0;    
     
         while (i < a.length && j < b.length) {    
             if (a[i] <= b[j]) {    
                 if (a[i] == b[j]) {    
                     j++;    
                 } else {    
                     c[k] = a[i];    
                     i++;    
                     k++;    
                 }    
             } else {    
                 c[k] = b[j];    
                 j++;    
                 k++;    
             }    
         }    
         while (i < a.length) {    
             c[k] = a[i];    
             k++;    
             i++;    
         }    
         while (j < b.length) {    
             c[k] = b[j];    
             j++;    
             k++;    
         }    
         return c;    
     }    
     /**  
      * 对两个有序数组进行合并,并将重复的数字将其去掉  
      * @param a：可以是没有排序的数组  
      * @param b：可以是没有排序的数组  
      * @return合并后的排序数组  
      * 打印时可以这样：  
      * Map<Integer,Integer> map=sortByTreeMap(a,b);  
         Iterator iterator =  map.entrySet().iterator();     
         while (iterator.hasNext()) {     
            Map.Entry mapentry = (Map.Entry)iterator.next();     
            System.out.print(mapentry.getValue()+" ");     
         }  
      */    
     private static Map<Integer,Integer> mergeByTreeMap(int[] a, int[] b) {    
         Map<Integer,Integer> map=new TreeMap<Integer,Integer>();    
         for(int i=0;i<a.length;i++){    
             map.put(a[i], a[i]);    
         }    
         for(int i=0;i<b.length;i++){    
             map.put(b[i], b[i]);    
         }    
         return map;    
     }    
     /**  
      * 在控制台打印数组，之间用逗号隔开,调试时用  
      * @param array  
      */    
     public static String print(int[] array){    
         StringBuffer sb=new StringBuffer();    
         for(int i=0;i<array.length;i++){    
             sb.append(","+array[i]);    
         }    
         System.out.println(sb.toString().substring(1));    
         return sb.toString().substring(1);    
     } 
     
     public static void main(String[] args){    
         ArrayUtil util=new ArrayUtil();    
         int[] array0={21,24,13,46,35,26,14,43,11};    
         int[] array1={1,2,3,4,5,6};    
         int[] array2={11,22,33,44,55,66};    
         int[] temp=util.quickSort(array0);    
         print(temp);    
             
     }    
 
}
